Entity-Relationship-Modell
| Soll eine relationale Datenbank aufgebaut werden, so wird zunächst ein konzeptionelles Modell, das die von den Benutzern bzw. Anwendungsprogrammen benötigten Daten beschreibt, erarbeitet. Eine häufig verwendete Datenmodellierungsmethode ist hierbei das Entity-Relationship-Modell (ERM). In diesem Lernschritt werden die wichtigsten Elemente von ERM und deren Anwendung am Lehrbeispiel "Buchhandel" erläutert. |
ER-Modelle
Mittels Entity-Relationship-Diagramm (ER-Diagramm) werden die Objektklassen durch Rechtecke, die Beziehungen zwischen den Objekttypen durch Rauten, die Attribute gegebenenfalls durch Ovale gekennzeichnet. Primärschlüssel werden unterstrichen. In Abhängigkeit davon, wie viele Objekte zueinander in Beziehung stehen, gibt es 1:1-, 1:n- oder m:n-Beziehungen, siehe Beziehungen in Datenbanken. Beziehungen können dabei ebenfalls Attribute aufweisen.
Die nachfolgende Abbildung zeigt beispielhaft ein ER-Diagramm für einen Lehrbuchhandel. Die jeweiligen betrieblichen Aufgaben prägen entscheidend die Struktur des Diagramms.
Dem Diagramm liegt ein einfaches Geschäftsmodell eines Lehrbuchhandels zugrunde. Die Kunden erteilen wiederholt Aufträge an den Lehrbuchhandel. Jeder Auftrag kann mehrere Bücher enthalten, die jeweils in beliebiger Menge geordert werden können. Mehrere Verlage verlegen die Bücher, wobei ein Buch mit bestimmter Nummer und Titel nur von einem Verlag stammen kann, ebenso wie ein bestimmter Auftrag genau einem Kunden zugewiesen wird.
Das Entity-Relationship-Modell ist demnach das Ergebnis der verbalen Beschreibung des Geschäftsmodells, aus dem bei etwas ausführlichen Darstellungen, auch die Attribute der Objektklassen ableitbar sind. Das ERM ist das bekannteste und meistverwendete grafische Hilfsmittel für den Datenbankentwurf. Es ermöglicht die konzeptionellen Entwürfe einer Datenbank auf leicht verständliche Art grafisch darzustellen.
ER-Elemente
Zur grafischen Darstellung des ER-Modells gibt es folgende Darstellungselemente:
Eine Entitätsmenge wird als Rechteck dargestellt. Im Buchhandlungs-Beispiel gibt es die Entitätsmengen Kunde, Auftrag, Buch und Verlag.
Als Entität werden unterscheidbare (identifizierbare) Objekte aus der realen Welt bezeichnet. Diese können gegenständlicher (z.B. Personen, Bücher) oder abstrakter (z.B. Aufträge) Natur sein.
Ein Attribut wird als Ellipse oder Kreis dargestellt. Im Buchhandlungs-Beispiel besitzt etwa die Entität Auftrag die Attribute (Auftrags-)Nr, Datum und Kundennummer.
Attribute (Eigenschaften) charakterisieren eine Entität oder eine Beziehung wie z.B. die Beziehung zwischen Auftrag und Buch, die die Eigenschaft Menge mitführt. Damit wird ausgesagt, wie viele Exemplare eines Buches in einem Auftrag bestellt werden.
Ein Schlüssel oder Primärschlüssel wird in roter Schrift dargestellt (siehe Nr bei Kunde, Auftrag und Buch und Kurzbezeichnung bei Verlag).
Schlüssel dienen zur Sortierung, zum Suchen und Auffinden in Datenbanken. Besitzt eine Entität keinen geeigneten Schlüssel, können künstliche Schlüssel hinzugefügt werden, etwa als Nummer. Ein Primärschlüssel ermöglicht die eindeutige Identifizierung einer Entität. Er muss eindeutig sein; so dürfen etwa nicht zwei verschiedene Kunden die selbe Kundennummer besitzen.
Beziehungen zwischen Entitäten werden als Rauten gezeichnet. In der Raute kann der Name der Beziehung stehen. Dazu empfiehlt es sich, aus der Realität abgeleitete Begriffe zu wählen (der Kunde erteilt einen Auftrag). Eine Beziehungsmenge ist eine Sammlung von Beziehungen gleicher Art zur Verknüpfung von Entitätsmengen.
Literatur
Quellen
R. Elmasri, S. B. Navathe: Grundlagen von Datenbanksystemen. Ausgabe Grundstudium. Pearson Studium 2005